解開系外行星大氣中缺失水分子之謎

按照實際比例繪製探索的十顆熱木系外行星
英國艾希特大學(University of Exeter)天文學家大衛·星(David Sing)等人,利用哈勃太空望遠鏡和史匹哲太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope)研究炙熱的木星級系外行星的大氣層,這是同類研究中迄今數量最多、最詳盡者,結果發現了為何有些系外行星大氣中的水含量比預期還要少之謎的答案。

到目前為止,天文學家已經發現並確認了將近二千顆系外行星,另外還有約四千等待確認中。有些系外行星是所謂的「熱木星(hot upiter)」,即質量為木星等級以上,且因非常靠近其母恆星而使表面極熱、公轉速度極快的系外行星。但也正因這些熱木星太靠近母恆星之故,易被恆星的明亮光輝掩蔽,難以單獨對這些系外行星進行研究。為此,哈勃過去只在有限波段範圍內探測過少數幾顆熱木星;而這僅有的僅篇研究卻發現有幾顆系外行星大氣中的水含量比預期中的還要少,天文學家對此現象一直不解。

大衛·星等人利用哈勃和史匹哲太空望遠鏡,以不同波段探索並比較十顆熱木星的質量、大小、溫度和大氣的光譜特徵等,其中只有三顆的大氣曾被仔細研究過。這是迄今數量最多的系外行星大氣光譜星表,也是天文學家第一次把數量這麼多的系外行星們放在一起進行多項特徵的比較研究。結果大衛·星等人系外行星大氣的差異度比原本預期的還要大。

【圖、文:節錄自台北天文館之網路天文館網頁;新聞訊息由林景明提供】

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